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Errata corrige III Edizione_Ristampa_Eserciziario EdiSES
Capitolo 3
Esercizio numero 34 a pagina 52; nello svolgimento al punto b), modificare l’ultima riga e scrivere:
V sviluppato di NH3 = ¼ x 0,110 (mol) x 22,4 (L/mol) = 0,616 L
Capitolo 4 (esercizio fondamentale da aggiungere)
33) Si determini la costante di Avogadro (NA) dalla concentrazione atomica e dalla densità del silicio monocristallino, sapendo la cella unitaria del silicio e il lato della cella: 5,43 x 10-10 m.
Svolgimento:
Calcolo del numero di atomi per cella Contributo dei vertici: 8 x 1/8 = 1 Contributo delle superfici: 6 x 1/2 = 3 Contributo atomi interni:
4 x 1 = 4
Totale: 8 atomi per cella
Lato cella: 5,43 x 10
-10m
Concentrazione atomica: 8 (atomi) / (5,43 x 10
-10)
3(m
3) = 4,997 x 10
28atomi/m
3Massa Molare: 0,028086 kg/mol
Densità: 2330,5 (kg/m
3) Costante di Avogadro, N
A:
4,997 x 10
28(atomi/m
3) x 0,028086 (kg/mol) / 2330,5 (kg/m
3) = 6,0221 x10
23atomi/mol N.B. Si ricordi che: Densità = Massa / Volume =
[(Massa Molare x Numero di atomi) / N
A) / Volume] = (densità degli atomi x Massa Molare / N
A) N
A= (densità degli atomi x Massa Molare) / densità
La cella unitaria del cristallo di silicio
2 Capitolo 5
Riscrivere il risultato alla riga ottava: n di C2H4 = [41,6 – (20,8 + 14,6 + 4,16)] mol ≃ 2,1 mol Al posto di CH4(g) + 3/2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) scrivere: CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) Poi riscrivere le ultime 4 righe:
Moli (n) di O2 necessarie per la combustione completa:
n = (20,8/2 + 14,6 × 2 + 4,16/2 + 2,1 × 3) mol ≃ 48 mol Varia = [(48 × 0,08206 × 293 × 5)] = 5770 L ≃ 5,8 m3 Si ricordi 0,20 è la frazione molare () di O2 nell’aria.
Riscrivere il risultato tra parentesi:
[Bisogna impostare un sistema di due equazioni lineari: n della miscela = 0,555 mol, SO2 = 83,3%, SO3
= 16,7%; anche se non richiesto la % in massa vale: SO2 = 80%, SO3 = 20%]
Capitolo 6
Esercizio numero 9 a pagina 108; alla quarta riga e seguenti dello svolgimento scrivere:
H0comb = -1277 kJ/mol di etanolo; H0comb = -676 kJ/mol di metanolo Da cui si ricava: Qtotale svolto = 9,12 x 104 kJ
Esercizio numero 10 a pagina 109; togliere teoricamente nella terza riga del testo
Esercizio numero 14 a pagina 111; nella prima riga dello svolgimento in fondo tra parentesi scrivere:
(problema 13 e non problema 1)
Esercizio numero 24 a pagina 115; nella seconda riga del testo scrivere dopo idealmente: (la temperatura di congelamento della soluzione si calcolerà con le Proprietà Colligative delle Soluzioni, Capitolo 9)
Esercizio numero 29 a pagina 117; ecco la soluzione da aggiungere sotto a quella già presente a) Si rompono 1 legame e 1 legame e si formano 2 legami
b) Si rompono 2 legami e si formano 1 legame e 1 legame
3 Riscrivere le ultime 4 righe:
Q = Qtot = [0,0965 × 26,8 × (327,5 – 20)] J + (0,0965 × 4,77 × 1000) J + [0,0965 × 30,0 × (1749 – 327,5)] J + (0,0965 × 179,5 × 1000) J = 24819 J
20 g = 0,020 kg ⇒ Qtot = Ecinetica = ½ mv2 ⇒ v = [(2 × Qtot)/m]½ = [(2 × 24819)/0,020]1/2 (m/s) = 1575 m/s
Capitolo 7
Pagina 130, Esercizio 8: attenzione al segno meno davanti al risultato di S0reazionediformazione dell’urea
0,457 kJ/mol∙K è il risultato corretto.
8) L’urea CO(NH2)2 è un importante prodotto commerciale (concimi, prodotto di partenza per polimeri, creme varie, SCR et altro ancora) che si prepara dalla reazione:
CO2(g) + 2 NH3(g) CO(NH2)2(s) + H2O(l)
Determinare il G0 della reazione a 1 atm e a 80 °C.
[Per l’urea, a T = 298 K, si ha: H0f = 333,5 kJ/mol; G0f = 197,3 kJ/mol]
Svolgimento:
La reazione di formazione dell’urea è: C(s,grafite)+ ½ O2(g) + N2(g)+ 2 H2(g) CO(NH2)2(s)
S0reazionediformazione dell’urea = (H0f G0f) / T = [333,5 – (197,3)] (kJ/mol) / 298 (K) = 0,457 kJ/mol·K Da questo valore si ricava per differenza l’entropia molare standard dell’urea a 1 atm e a 298 K, conoscendo le entropie molari standard delle altre specie chimiche coinvolte nella reazione di formazione:
S0 = (561,1 –457) (J/K) / 1 (mol) = 104,1 J/mol∙K
G0353 = H0reaz - TS0reaz = 134,02 (kJ) 353 (K) x (0,42523 kJ/K) = +16,1 kJ la reazione non è termodinamicamente favorita a 353 K, con reagenti e prodotti allo stato standard.
Pagina 147, Esercizio 39: questa è la figura corretta
Capitolo 7, pagina 150, Esercizio 47: correggere la risposta tra parentesi quadrata
[La pressione iniziale del metanolo è pari a 0,82 atm. All’equilibrio si ha che la pressione parziale di CH3OH vale 0,33 atm e che le pressioni parziali di CO e H2 valgono rispettivamente 0,49 atm e 0,98 atm Keq = p(CO) x p2(H2) / p(CH3OH) = 1,4 G01000 = –2797 J]
4 Nel testo dell'esercizio 42) a pagina 148 va indicato il pedice 2 di Fe in FeO3: la formula corretta è Fe2O3, come da soluzione sotto il testo.
Capitolo 9
Pagina 193, Esercizio 40: nella II riga del testo riscrivere: Kcr di Ag = 34,5 (°C·kg/mol).
Infine è stato scritto lo svolgimento dell’esercizio:
Il solvente è Ag, metallo in componente maggiore nella lega: Cu è il soluto.
n di Cu = 15,0 (g) / 63,5 (g) = 0,236 mol
m (molalità) = 0,236 (mol) / 0,085 (kg) = 2,78 mol/kg
Tcr = 34,5 (°C·kg/mol) x 2,78 (mol/kg) = 95,9 °C Tcr = Tfus = 965 (°C) – 95,9 (°C) = 869,1 °C
Pagina 195, dopo l’Esercizio 45: scrivere
N.B. Altre applicazioni delle Proprietà Colligative sono presenti nel Capitolo 10, Esercizi 43), 44), 45), 67), 68) e 73); nel Capitolo 11, Esercizio 40).
Capitolo 10 Pagina 212, Esercizio 32: è stata riscritto l’esercizio e la soluzione
32) A 100 mL di una soluzione acquosa 0,050 M di BaCl2 si aggiungono 200 mL di una soluzione acquosa 0,10 M di Na2SO4. Si chiede:
a) di verificare se la precipitazione è completa; b) di calcolare quanti grammi di solfato di bario sono precipitati.
Svolgimento:
In soluzione si ha la formazione di BaSO4 secondo la reazione scritta in forma neutra:
BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4 + 2 NaCl(aq)
BaSO4 è un sale poco solubile che in acqua si dissocia secondo l’equilibrio:
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-
(aq), da cui si ha che: Kps (298) = [Ba2+][SO42-
] = s2 = 1,08 x 10–10
n di BaCl2 = n di BaSO4 = n di Na2SO4 necessarie per la precipitazione = 0,050 (mol/L) / 0,100 (L) = 0,0050 mol;
n di Na2SO4 aggiunte = 0,10 (mol/L) x 0,200 (L) = 0,020 mol aggiunte Si ha perciò un eccesso di Na2SO4:
n di Na2SO4 in eccesso = (0,020 0,0050) (mol) = 0,015 mol V totale di soluzione = (100+200) (mL) = 300 mL
Il solfato di sodio, Na2SO4, è un sale molto solubile e in soluzione acquosa sarà completamente dissociato secondo la reazione:
Na2SO4(s) → 2 Na+(aq) + SO42- (aq)
[Na2SO4] in eccesso = [SO42-
] = 0,015 (mol) / 0,300 (L) = 0,050 M Essendo il BaSO4 poco solubile, è possibile trascurare gli ioni SO42-
provenienti dalla sua dissociazione, ovvero considerarli derivanti integralmente dal solfato di sodio; pertanto sapendo che [Ba2+] = s e sostituendo tale valore nel prodotto di solubilità si ha:
Kps = [Ba2+][SO42-] = s x 0,050 = 1,08 x 10–10 s = (1,08 x 10–10)/0,050 = 2,16 x 10–9 (M) 2,16 x 10–9 << 1,0 x 10-5 pertanto la precipitazione è da considerarsi completa.
5 Sapendo che M di BaSO4 = 233,38 g/mol, si ha che: n precipitate di BaSO4 n iniziali di BaCl2
massa precipitata di BaSO4 è uguale a: m = 0,0050 (mol) x 233,38 (g/mol) = 1,167 g di precipitato.
Pagina 218, Esercizio 49: è stato riscritto l’esercizio e la soluzione
49) Calcolare la solubilità del fluoruro di calcio (fluorite) in una soluzione acquosa 2,0 M di HCl (l’acido è completamente ionizzato), sapendo che la Kps di CaF2 vale 1,46 x 10-10 e Ka di HF vale 3,5 x 10-4.
Svolgimento:
L’equilibrio di solubilità è il seguente: CaF2(s)Ca2+(aq) + 2 F-(aq), seguito dalla reazione di idrolisi: F-(aq) + H3O+(aq) HF(aq) + H2O(l)
Moltiplicando per due il secondo equilibrio e sommando, si ha la seguente reazione di dissoluzione del sale (con y si indica la solubilità della fluorite):
CaF2(s) + 2 H3O+(aq) Ca2+(aq) + 2 HF(aq)
i) 2,0 / /
v) -2y +y +y
e) 2,0 – 2y y y
Ktotale = Kps / K2a = 1,2 x 10-3 = (y) x (2y)2 / (2,0 – 2y)2 y 9,9 x 10-2 mol/L Le concentrazioni molari delle altre specie all’equilibrio sono:
[HF] = 2y = 0,198 M e [F-] = √Kps / y = 3,84 x 10-5M
Capitolo 11
Pagina 249, Esercizio 36: togliere nella risposta la dimensione (mol/L)2 dopo il valore della Kps
Pagina 250, Esercizio 41: scritta la soluzione estesa dell’esercizio [Le prime due, perché NO3-
(aq) + 4 H3O+(aq) + 3 e- NO(g) + 6 H2O(l) con E0 = 0,96 V a) E = 0,96 + 0,059/3 log (1,0 x 10-4) x (1,0 x 10-4)4 / 1 = 0,57 V < E0(Ag+/Ag) = 0,80 V b) E0 = 0,00 V < E0(Ag+/Ag) = 0,80 V]
Pagina 250, Esercizio 45: togliere in dato utile la dimensione (mol/L)2 dopo il valore della Kps
Pagina 255, Esercizio 65: nel testo alla seconda riga al posto di A h scrivere Ah; nel testo alla quarta riga al posto di €/MW h scrivere €/MWh; nella soluzione alla quarta riga scrivere:
Y = 901 Ah; Costo dell’elettrolisi = 6 (V) × 901 (Ah) × 60 × 10–6 (€/Wh) = 0,32 €]
Appendice A
Scrivere:
TABELLA A.1 Capacità termica specifica e capacità termiche molari di alcune sostanze comuni a 25
°C
K2 = 1 x 10-13
